JPH04229830A - 高分解能受動制御液晶表示装置 - Google Patents

高分解能受動制御液晶表示装置

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JPH04229830A
JPH04229830A JP3113462A JP11346291A JPH04229830A JP H04229830 A JPH04229830 A JP H04229830A JP 3113462 A JP3113462 A JP 3113462A JP 11346291 A JP11346291 A JP 11346291A JP H04229830 A JPH04229830 A JP H04229830A
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JP
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liquid crystal
crystal display
alignment layer
base plate
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JP3113462A
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Stefan Brosig
シュテファン・ブロジク
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Nokia Unterhaltungselektronik Deutschland GmbH
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基体プレート上に配置
された配向層が大きなプレ傾斜角を与えられる受動制御
液晶表示装置およびそのような液晶表示装置を製造する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置はすでに技術的に知られて
いる。それらは互いに平行で所定の間隔を隔てた2枚の
透明なプレートと、それらのプレートを強固に結合する
フレームと、このフレームと2枚のプレートによって限
定された空間に充填された液晶とを具備している。特に
テレビジョン受像機で使用するのに適している高品質の
液晶表示装置では、2枚のプレートはガラスによって作
られている。互いに対向するプレート表面は種々の異な
った材料で被覆されている。
【0003】すなわち単色液晶表示装置の場合には、2
個のプレート表面は同じ順序の被覆を設けられており、
ITO(酸化錫)で構成することができる透明な所定の
構成の電極をまず設けることが知られている。この電極
層に続いて例えば2酸化シリコンの層である等化および
絶縁層が設けられている。この等化および絶縁層はいわ
ゆる配向層を支持している。この配向層は液晶と直接接
触しており、通常ポリイミドまたはポリフェニルで構成
されている。配向層に直接隣接している液晶分子の配向
を改善する観点から、配向層の液晶に面している表面は
また機械的処理によって配向性にされることができる。
【0004】液晶表示装置がカラー再生のできるもので
あるとき、2個の基体の一方、好ましくはテレビジョン
画像が得られる基体プレートは、液晶層に面するガラス
プレートと電極層との間に追加の層を設けられている。 有機染料を含むこの層は以下発色団層と呼ばれる。
【0005】広い観察角度を有し、高度に多重化されな
ければならない高分解能の受動制御された液晶表示装置
は、液晶分子に対して大きい入射角度、いわゆるプレ傾
斜角を有する配向層を必要とする。
【0006】所要の特性を有する配向層は基体プレート
上の2酸化シリコンの傾斜真空蒸着によって生成するこ
とができる。この技術が使用されると非常に大きいプレ
傾斜角が設定できる。しかしながら、この方法は非常に
コストがかかりさらに非常に小さい基体プレートの場合
にしか使用することができないために構成上大きな欠点
がある。もっと大きい基体プレートが約25°までのプ
レ傾斜角を有して形成されなければならないとき、有機
配向層、恐らくポリフェニル層をこの目的のために基体
プレートに設けることができることが知られている。し
かしながら、基体プレートにポリフェニル層を設けるに
は400 ℃程度の焼入れ条件が必要であり、所定の発
色団層が形成される全ての既知の染料は約240 ℃乃
至250 ℃以上の温度においてその安定な色を変化さ
せるから、発色団層はガラスプレートの表面と電極層と
の間に配置されることを念頭におかなければならず、そ
れ故焼入れ温度を発色団層を損傷しない温度よりも低く
するために配向層が形成されるとき約400 ℃に加熱
しなければならない。この要求はいわゆる低温ポリイミ
ドおよび低温ポリフェニルの発達によって満足される。 それらは約160 ℃乃至260 ℃程度の焼入れ温度
を必要とするに過ぎない。 これらの物質を使用して製造された液晶表示装置は良好
なカラー再生特性を有する特徴があるが、本発明者が行
った試験によれば、低温ポリイミドおよび、または低温
ポリフェニルによって形成された配向層は最大で 8°
までのプレ傾斜角を有している。低温ポリイミドで形成
された配向層を有する基体プレートと、約400 ℃の
温度で焼入れされた大きい傾斜角度を与えられた発色団
層のない基体プレートとを組み合わせる試みは、2つの
基体プレート間で得ることができる全体の傾斜が低温ポ
リイミドで形成された配向層中の個々の傾斜より上に上
昇することを示している。しかしこの組み合わせた基体
プレートの全体の傾斜は個々の傾斜の代数平均に等しく
はならず、大きい結合エネルギを有する配向層の個々の
傾斜を単に近似しており、高分解能液晶表示装置にとっ
て充分なものではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】それ故この発明は、液
晶表示装置を特定する問題、すなわち容易に形成するこ
とができ、液晶分子に対して大きなプレ傾斜角度を与え
ることができる配向層を提供し、また大きなプレ傾斜角
度を保証する配向層を製造する方法を提供することを目
的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、高度にフルオレイト(fluorate) 化す
なわちフッ素化された、好ましくはパーフッ素化(pe
rfluorate) されたポリマーから構成された
配向層を2個の基体プレートの少なくとも一方に設ける
ことによって達成される。
【0009】本発明による基体プレート上の配向層はス
イッチングされた状態の液晶表示装置の黒の程度を著し
く改善する点に特別の利点がある。配向層がこの発明に
より基体プレートと組み合わされるとき400℃で焼入
れされたポリフェニル層を基体が設けられたとき、2つ
の基体プレート間の全体の傾斜の大きさは通常の設計の
基体プレートの個々の傾斜によって決定的に影響される
ことが認められる。これは従来の設計の基体プレートの
個々の傾斜が本発明による基体プレートの個々の傾斜よ
り大きいか小さいかに全く関係なく真実である。
【0010】この理由により、従来の設計の基体プレー
トを本発明による基体プレートと組合わせることにより
実際的に任意の所望の全体的傾斜を正確に設定すること
ができる利点が生じる。
【0011】本発明者の見解では、この高度にフッ素化
された脂肪族ポリマーの性質は、この材料が非常に低い
表面エネルギによって特徴付けられる事実によるもので
ある。さらにこの材料の低い表面エネルギは、本発明に
よる配向層を有する液晶表示装置の黒の程度の強化と直
接関係している。何故ならば表面への結合がすでに少な
くなれば弱いフィールドが保証され、十分にホモエトピ
ック(homoetopic)な配向が得られるからで
ある。
【0012】本発明はまた高度にフッ素化された脂肪族
ポリマーで構成された配向層の製造方法を提供する。テ
フロンAF1600として知られている材料が1例とし
て示されているが本発明の方法においては任意の適当な
高度にフッ素化された脂肪族ポリマーが使用できる。
【0013】さらに本発明の実施態様について説明する
と、デュポン社により市販されているテフロンAF16
00が高度にフッ素化された脂肪族ポリマーとして使用
され、この材料は、配向層の表面に対して25度以上の
液晶分子の傾斜角度を保証するが約250 ℃までの熱
処理温度しか必要としない利点がある。
【0014】2つの基体プレートの一方の基体プレート
が発色団層を具備し、この発色団層を有する基体プレー
トが本発明による配向層を設けられるとき、これは配向
層の大きなプレ傾斜角にまさる発色団層の形成のために
既知の染料を使用することを可能にする利点を生じる。 これは配向層を形成するために使用された高度にフッ素
化された脂肪族ポリマーが260 ℃より低い熱処理温
度で処理できることによるものである。正確な温度はポ
リマーの性質に依存する。
【0015】本発明の配向層を製造するための製造処理
中にプレ傾斜角の大きさに決定的に影響力を与える方法
がある。しかしこれに関して特に注意すべきものは請求
項7に記載されている事項である。すなわち基体プレー
トに供給された溶液はまず乾燥され、本発明による配向
層を形成するために必要な熱処理にさらされる。基体プ
レートに作用する熱処理温度は配向層のプレ傾斜角を非
常に正確に設定するために使用することができる。25
0 ℃に近い温度は比較的小さい傾斜角度を生じる。一
方低い温度は90度までのプレ傾斜角を生成する。
【0016】
【実施例】以下、添付図面を参照にして本発明の実施例
を詳細に説明する。図1において液晶2 で満たされた
空間1 は第1の基体プレート3 と、第2の基体プレ
ート4 と、フレーム5 によって形成されている。基
体プレート3 ,4 と、フレーム5 は空気の侵入で
きないように気密に互いに強固に接着されている。これ
らの基体プレート3 ,4 は互いに平行に所定の間隔
で配置され、それぞれガラスから構成されたベースプレ
ート6 ,7 を備え、その液晶2 に面する側には積
層された一連の被覆が形成されている。ガラスプレート
6 の表面に直接接触している層はいわゆる発色団層9
 である。この層9 の直ぐ上に電極層10.1が設け
られ、一方基体プレート4 の電極層10.2は直接ガ
ラスプレート7 と接触している。図示の実施例では2
つの電極層10.1,10.2はITO層で構成され、
それらはそれぞれ多数の分離された導体線条11.1,
11.2により構成されている。電極層10.1,10
.2の導体線条11.1,11.2は互いに90度の角
度で配置されている。それらの配置は電極層10.1の
導体線条11.1は図の紙面に垂直な方向に延在し、電
極層10.2の導体線条11.2は紙面に平行に延在し
ている。
【0017】互いに対向している電極層10.1,10
.2の表面は等化および絶縁層12.1,12.2によ
って覆われ、それらの層12.1,12.2はプレート
3 の場合に明瞭に示されているように導体線条11.
1,11.2の間隙を等化している(プレート4 の場
合には図では見ることができない)。 図示の実施例において、等化および絶縁層12.1,1
2.2は2酸化シリコンの層である。プレート4 の等
化および絶縁層12.2に続いて通常の既知のポリフェ
ニル型の配向層14.2が設けられている。配向層14
.2の表面17と液晶2との間の傾斜角は約20度であ
る。
【0018】ここに示されていない別の実施例において
は、上述の実施例のものと類似しているが、基体プレー
ト4 、すなわち発色団層のないプレートにおける配向
層14.2は、高度にフッ素化された脂肪族のポリマー
から構成されることができる。液晶の配向層材料として
のこの材料の特定の性質は詳細に後述する。
【0019】発色団層9 を設けられている基体プレー
トである基体プレート3 の等化および絶縁層12.1
もまた配向層14.1で覆われている。この配向層14
.1を構成する材料は高度にフッ素化された脂肪族ポリ
マーであり、デュポン社からテフロンAF1600とし
て市販されている。メーカーの発表しているデータによ
れば、この透明材料は140 ℃乃至160 ℃の透化
温度と240 ℃乃至275 ℃の融点を有している。
【0020】ここに記載した実施例においては、配向層
14.1はパーフッ素化されたフロロカーボン中にテフ
ロンAF1600をまず溶解することによって生成され
る。これが行われたとき溶液中のテフロンAF1600
の割合は適当な限界内に粘度を維持するために5%を越
えてはならない。続いてこの溶液は等化および絶縁層1
2.1の表面16に供給され、それから30秒の期間表
面に作用させた後さらに30秒間1000r.p.m.
の遠心力にさらされる。続いて乾燥され、配向層14.
1は30分間250 ℃で熱処理される。このようにし
て形成された配向層のプレ傾斜角は配向層14.1の表
面15と液晶2 との間の転移区域において約35度で
あり、一方配向層14.1の小さな表面エネルギを与え
られて、配向層14.1と14.2の間の全体の傾斜は
ほぼ25度である。
【0021】高度にフッ素化された脂肪族ポリマーで構
成された配向層(図示の実施例では配向層14.1のみ
)のプレ傾斜角は、高度にフッ素化された脂肪族ポリマ
ーおよび溶媒の濃度に依存することに注意する必要があ
る。 上述の値は商品名フロリナートFC77として3M社か
ら市販されている溶媒中にテフロンAF1600を1%
溶解した場合の値である。
【0022】配向層14.1および4.2 の表面15
,16、すなわち液晶2 と面している表面は通常の方
法によって配向処理される。
【0023】高度にフッ素化された脂肪族ポリマーで構
成された配向層は、カラー再生用に適した液晶表示装置
に限定されないことに注意すべきである。単色の液晶表
示装置がこの発明による配向層を設けられたとき、基体
プレートと間の十分に大きな全体の傾斜は、2つの基体
プレートのただ1つだけが前記の高度にフッ素化された
脂肪酸ポリマーで構成されているときにすでに得られる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の液晶表示装置の断面図。
【符号の説明】
2 …液晶、3,4 …基体プレート、5 …フレーム
接続リンク、6,7 …ガラスプレート、10.1,1
0.2…電極層、11.1, 11.2…導体線条、1
2.1,12.2…等化および絶縁層、14.1,14
.2…配向層。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ガラスよりなり、透明な所定の構成の
    電極と、等化および絶縁層と、機械的に配向された配向
    層とがその一方の表面に被覆されている第1の基体プレ
    ートと、同様にガラスよりなり、透明な所定の構成の電
    極と、等化および絶縁層と、機械的に配向された配向層
    とがその一方の表面に被覆されている第2の基体プレー
    トと、空気の侵入を阻止するようにそれらの被覆された
    表面に沿って前記第1および第2の基体プレートと接合
    しているフレームと、前記第1および第2の基体プレー
    トと前記フレームとによって限定されている空間に含ま
    れている液晶とを具備している液晶表示装置において、
    2つの基体プレートの少なくとも一方の配向層が透明な
    高度にフッ素化された脂肪族ポリマーで構成されている
    ことを特徴とする高分解能受動制御液晶表示装置。
  2. 【請求項2】  高度にフッ素化された脂肪族ポリマー
    が商品名テフロンAF1600としてデュポン社により
    市販されている材料であることを特徴とする請求項1記
    載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】  テレビジョン画像が再生される一方の
    基体プレートがガラス基体プレートと電極層との間に発
    色団層を具備し、この発色団層は有機材料で構成され、
    発色団層を設けられた基体プレートが常に高度にフッ素
    化された脂肪族ポリマーで構成された配向層を備えてい
    る基体プレートであることを特徴とする請求項1または
    2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】  高度にフッ素化された脂肪族ポリマー
    で構成された配向層を備えている液晶表示装置の製造方
    法において、前記配向層が以下の時間的順序にしたがっ
    て、第1段階として、パーフッソ化されたフロロカーボ
    ン中にテフロンAF1600を溶解し、第2段階として
    、この溶液を被覆されるべき基体プレートの表面に供給
    し、第3段階として、この溶液を表面に作用させ、第4
    段階として、遠心力によりこの表面から過剰な溶液を除
    去し、第5段階として、表面上に残っている層を乾燥さ
    せ、第6段階として、基体プレートを熱処理し、第7段
    階として、熱処理された配向層の方向を定める各段階に
    よって基体プレートに形成されていることを特徴とする
    液晶表示装置の製造方法。
  5. 【請求項5】  溶媒中に溶解されている高度にフッ素
    化された脂肪族ポリマー、特に商品名テフロンAF16
    00が溶液の5%以下の割合であり、好ましくは1%で
    あることを特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】  溶媒が3M社より市販されているフロ
    リナートFC77であることを特徴とする請求項4また
    は5記載の方法。
  7. 【請求項7】  熱処理が270 ℃以下の温度で行わ
    れることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項記
    載の方法。
JP3113462A 1990-05-17 1991-05-17 高分解能受動制御液晶表示装置 Pending JPH04229830A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4015869:1 1990-05-17
DE19904015869 DE4015869A1 (de) 1990-05-17 1990-05-17 Hochaufloesende passiv angesteuerte fluessigkristallanzeige

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JPH04229830A true JPH04229830A (ja) 1992-08-19

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ID=6406620

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3113462A Pending JPH04229830A (ja) 1990-05-17 1991-05-17 高分解能受動制御液晶表示装置

Country Status (6)

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US (1) US5188870A (ja)
EP (1) EP0457052A3 (ja)
JP (1) JPH04229830A (ja)
KR (1) KR910020475A (ja)
CA (1) CA2041352A1 (ja)
DE (1) DE4015869A1 (ja)

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